自 COVID-19 首次正式報(bào)告和大流行蔓延開來的一年半時(shí)間里,世界各地的研究人員已經(jīng)對其展開了大量深入的分析,以開發(fā)有效的治療方式。據(jù)悉,新冠病毒在不同感染者身上的癥狀不盡相同。比如大多數(shù)感染者的癥狀較輕、甚至沒有感覺,但少數(shù)重癥感染者卻必須接受精心的救治。為了搞清這種現(xiàn)象背后的原因,許多科學(xué)家都在為此付出艱辛的努力。
SARS-CoV-2 病毒復(fù)制被 RIG-I 抑制(圖自:Taisho Yamada)
近日,由日本遺傳醫(yī)學(xué)研究所 Akinori Takaoka 教授帶領(lǐng)的一支北海道大學(xué)研究團(tuán)隊(duì),剛剛揭示了一種針對 SARS-CoV-2 病毒的新型防御機(jī)制。
該反應(yīng)涉及用于識別病毒模式的 RIG-I 受體,它是一種檢測 RNA 病毒的生物學(xué)分子,能夠抑制 SARS-CoV-2 在人肺細(xì)胞的復(fù)制。而上調(diào)該蛋白的表達(dá),即可增強(qiáng) COPD 患者的免疫反應(yīng)。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),有助于預(yù)測 COVID-19 患者的預(yù)后。感興趣的朋友,可移步至近日發(fā)表在《自然免疫學(xué)》(Nature Immunology)期刊上的文章。
原標(biāo)題為《RIG-I triggers a signaling-abortive anti-SARS-CoV-2 defense in human lung cells》。
Taisho Yamada(上圖左)與研究通訊作者 Akinori Takaoka
迄今為止,全球已有超過 1.62 億人受到 COVID-19 的影響。這些人中有約 40~45% 為無癥狀感染者,另有 35~40% 的患者為輕癥患者,而其余 19% 則是嚴(yán)重要需要住院治療的重癥患者。
這些癥狀通常與并發(fā)癥和風(fēng)險(xiǎn)因素有關(guān),比如慢性阻塞性肺疾病(COPD),但不同個(gè)體對于病毒的反應(yīng)存在巨大差異。
進(jìn)入我們體內(nèi)的微生物病原體,可被稱作模式識別受體(PRR)的蛋白質(zhì)給檢測到,同時(shí)這些蛋白質(zhì)也會激發(fā)身體對這些病原體的免疫反應(yīng)。
考慮到病毒感染是由一部分 PRR 檢測到的,科學(xué)家們便將注意力集中到了屬于其子集的 RIG-I 蛋白質(zhì)上。眾所周知,其對于檢測和響應(yīng) RNA 病毒(比如流感)也至關(guān)重要。
在細(xì)胞培養(yǎng)系中開展的實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)肺細(xì)胞中幾乎沒有對 SARS-CoV-2 的先天免疫反應(yīng),這表明導(dǎo)致免疫反應(yīng)的信號通路被中止。
科學(xué)家們因此研究了 RIG-I 的作用,發(fā)現(xiàn)它的缺乏會導(dǎo)致病毒復(fù)制的增加。通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)了對病毒復(fù)制的抑制效果,對 RIG-I 存在著較大的依賴性。
先前的一項(xiàng)研究表明,COPD 患者肺細(xì)胞中的 RIG-I 表達(dá)出現(xiàn)了下調(diào)。為此,科學(xué)家們使用了來自兩名 COPD 患者的原代肺細(xì)胞,并得出這種情況會在 5 天后檢出病毒復(fù)制的結(jié)論。
而通過上調(diào) RIG-I 表達(dá)的全反式視黃酸(ATRA)來處理這些 COPD 細(xì)胞,即可顯著降低細(xì)胞中的病毒滴度。
此外如果使用 RIG-I 突變體,他們也能夠闡明 RIG-I 對 SARS-CoV-2 復(fù)制的抑制機(jī)理 —— 解旋酶域是 RIG-I 中的結(jié)構(gòu)元件,它會與病毒 RNA 相互作用,從而阻斷主導(dǎo)病毒復(fù)制的衍生酶。
綜上所述,這項(xiàng)研究證明了 RIG-I 具有獨(dú)特的病毒識別模式,全稱為“RIG-1 介導(dǎo)信號傳導(dǎo)失敗的抗 SARS-CoV-2 防御機(jī)制”。
最后,它還表明 RIG-1 表達(dá)水平是預(yù)測 COVID-19 患者預(yù)后的潛在參數(shù)這一。通過進(jìn)一步的工作,我們或可找到控制 SARS-CoV-2 感染的新策略。
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